JP6639299B2 - Thermal storage panel and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、潜熱蓄熱材を有した蓄熱パネルおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a heat storage panel having a latent heat storage material and a method for manufacturing the same.
近年、環境性の観点から、壁材、床材、天井材などの建材の技術分野において、室内暖房時に発生する熱エネルギや、日射光などの自然エネルギをより有効に活用するような研究・開発が盛んに取り組まれており、これらの研究・開発に基づいた省エネおよびエコ対策が講じられている。 In recent years, from the viewpoint of environmental friendliness, in the field of construction materials such as wall materials, floor materials, and ceiling materials, research and development has been conducted to more effectively utilize the natural energy such as thermal energy generated during indoor heating and sunlight. Are being actively pursued, and energy-saving and eco-friendly measures are being taken based on these research and development.
このような点を鑑みて、壁材、床材、天井材などに、蓄熱材を用いた蓄熱パネルの開発がなされている。ここで、蓄熱材として、融点(相変化温度)以上の温度で蓄熱することができる潜熱蓄熱材が注目されており、この潜熱蓄熱材を利用した様々な蓄熱パネルが提案されている。 In view of these points, heat storage panels using heat storage materials for wall materials, floor materials, ceiling materials, and the like have been developed. Here, as a heat storage material, a latent heat storage material capable of storing heat at a temperature equal to or higher than a melting point (phase change temperature) has been attracting attention, and various heat storage panels using this latent heat storage material have been proposed.
このような技術として、たとえば、特許文献1には、エチレン−αオレフィン共重合体(高分子樹脂)と結晶性有機化合物(潜熱蓄熱材)との溶融混合物を、多孔質材料に含浸した蓄熱パネルが提案されている。この蓄熱パネルによれば、潜熱蓄熱材が、高分子樹脂と共に多孔質材料に含浸されているので、多孔質材料から潜熱蓄熱材が滲み出すことを低減することができる。
As such a technique, for example,
ところで、多孔質基材に潜熱蓄熱材を含浸した蓄熱パネルを、建材等に使用する際には、潜熱蓄熱材が溶融・凝固を繰り返す。しかしながら、特許文献1に示す如く、多孔質基材に潜熱蓄熱材とともに高分子樹脂を含浸したとしても、潜熱蓄熱材が溶融した際に、蓄熱パネルから潜熱蓄熱材の滲み出しを完全に抑えることが難しい。
By the way, when a heat storage panel in which a porous substrate is impregnated with a latent heat storage material is used as a building material or the like, the latent heat storage material repeats melting and solidification. However, as shown in
そこで、蓄熱パネルからの潜熱蓄熱材の滲み出しを抑えるべく、潜熱蓄熱材を含浸した蓄熱パネルの全面をシート材で覆うことも考えられる。しかしながら、蓄熱パネルの全面をシート材で覆ったとしても、シート材の継ぎ目等から潜熱蓄熱材が滲み出すことがある。 Therefore, in order to suppress the oozing of the latent heat storage material from the heat storage panel, it is conceivable to cover the entire surface of the heat storage panel impregnated with the latent heat storage material with a sheet material. However, even when the entire surface of the heat storage panel is covered with the sheet material, the latent heat storage material may ooze out from the seam of the sheet material or the like.
さらに、蓄熱パネルに対してシート材を熱圧により接合(ラミネート)しようとした場合、蓄熱パネルの温度上昇とともに、潜熱蓄熱材の粘性が低下し、シート材を覆う前に蓄熱パネルから潜熱蓄熱材が外部に流出してしまうおそれがある。 Furthermore, when the sheet material is bonded (laminated) to the heat storage panel by heat pressure, the viscosity of the latent heat storage material decreases as the temperature of the heat storage panel increases, and the latent heat storage material is removed from the heat storage panel before covering the sheet material. May leak to the outside.
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、潜熱蓄熱材の一部が外部に流出することを抑えることができる蓄熱パネルおよびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a heat storage panel capable of suppressing a part of a latent heat storage material from flowing out, and a method of manufacturing the same.
前記課題を鑑みて、本発明に係る蓄熱パネルは、潜熱蓄熱材を有した蓄熱パネルであって、多孔質基材に潜熱蓄熱材が含浸されたパネル材と、前記パネル材の周縁を囲うとともに、前記パネル材を囲った状態で前記パネル材の周縁から流出する前記潜熱蓄熱材の一部を保持可能な枠体と、前記枠体に囲われた状態の前記パネル材の表面と、前記パネル材の表面に隣接する前記枠体の表面とを覆うように、少なくとも前記枠体の表面に接合されたシート材と、を備えることを特徴とする。 In view of the above problems, a heat storage panel according to the present invention is a heat storage panel having a latent heat storage material, and a panel material in which a porous base material is impregnated with a latent heat storage material, and a periphery of the panel material. A frame capable of holding a part of the latent heat storage material flowing out from a periphery of the panel material in a state surrounding the panel material, a surface of the panel material surrounded by the frame, and the panel; A sheet material joined to at least the surface of the frame so as to cover the surface of the frame adjacent to the surface of the material.
本発明によれば、多孔質基材に潜熱蓄熱材が含浸されたパネル材の周縁は、枠体により囲われている。これにより、潜熱蓄熱材が溶融してその一部が、パネル材の周縁から流出したとしても、流出した潜熱蓄熱材を枠体により保持することができる。また、パネル材の表面と、これに隣接した枠体の表面には、シート材が覆われているので、シート材が覆われた側のパネル材の表面からの潜熱蓄熱材の流出を抑えることができる。 According to the present invention, the periphery of the panel material in which the porous base material is impregnated with the latent heat storage material is surrounded by the frame. Thereby, even if the latent heat storage material is melted and a part thereof flows out from the peripheral edge of the panel material, the outflowing latent heat storage material can be held by the frame. In addition, since the sheet material is covered on the surface of the panel material and the surface of the frame body adjacent thereto, it is necessary to suppress the flow of the latent heat storage material from the surface of the panel material on the side covered with the sheet material. Can be.
このような結果、蓄熱パネルの使用時に、パネル材から潜熱蓄熱材の一部が流出したとしても、これが蓄熱パネルの外部に流出することを抑えることができる。また、潜熱蓄熱材が継時的に溶融・凝固を繰り返すことにより、その一部の組成が溶出したとしても、これらが蓄熱パネルの外部に流出することを抑えることができる。 As a result, even when a part of the latent heat storage material flows out of the panel material when the heat storage panel is used, it is possible to prevent the latent heat storage material from flowing out of the heat storage panel. Further, by repeating the melting and solidification of the latent heat storage material over time, even if a part of the composition elutes, it is possible to suppress the outflow of these components to the outside of the heat storage panel.
より好ましい態様としては、前記枠体のうち、前記パネル材の前記周縁と少なくとも隣接する部分は、多孔質材からなる。この態様によれば、パネル材の周縁に枠体の多孔質材が配置されるので、パネル材の周縁から流出した潜熱蓄熱材を、多孔質材に保持することができる。 In a more preferred embodiment, a portion of the frame body at least adjacent to the peripheral edge of the panel material is made of a porous material. According to this aspect, since the porous material of the frame is disposed on the peripheral edge of the panel material, the latent heat storage material flowing out from the peripheral edge of the panel material can be held by the porous material.
さらに好ましい態様としては、前記枠体は、多孔質枠体であり、前記多孔質基材と、前記多孔質枠体とは、同じ材料からなる。この態様によれば、枠体を多孔質枠体にすることにより、パネル材の周縁から流出した潜熱蓄熱材を、枠体(多孔質枠体)に保持することができる。また、潜熱蓄熱材が含浸される多孔質基材と、多孔質枠体とは、同じ材料からなるので、多孔質枠体に潜熱蓄熱材を保持し易い。 In a more preferred embodiment, the frame is a porous frame, and the porous substrate and the porous frame are made of the same material. According to this aspect, by making the frame a porous frame, the latent heat storage material flowing out from the peripheral edge of the panel material can be held by the frame (porous frame). Further, since the porous base material impregnated with the latent heat storage material and the porous frame are made of the same material, it is easy to hold the latent heat storage material in the porous frame.
さらに好ましい態様としては、前記シート材は、前記パネル材の表面にも、接合されている。この態様によれば、シート材は、枠体の表面ばかりでなくパネル材の表面にも接合されるので、シート材とパネル材との間に隙間が形成され難く、これらの間に潜熱蓄熱材が滞留し難い。 In a further preferred aspect, the sheet member is also joined to a surface of the panel member. According to this aspect, since the sheet material is bonded not only to the surface of the frame but also to the surface of the panel material, it is difficult for a gap to be formed between the sheet material and the panel material, and the latent heat storage material is interposed therebetween. Is difficult to stay.
本明細書では、本発明として蓄熱パネルの製造方法をも開示する。本発明に係る蓄熱パネルの製造方法は、潜熱蓄熱材を有した蓄熱パネルの製造方法であって、多孔質基材に潜熱蓄熱材を含浸することにより、パネル材を製造する工程と、前記パネル材の周縁から流出する前記潜熱蓄熱材の一部を保持可能な枠体で、前記パネル材の周縁を囲う工程と、前記枠体で囲われた状態の前記パネル材の表面と、前記パネル材の表面に隣接する前記枠体の表面とを覆うように、シート材を配置する工程と、前記シート材を少なくとも前記枠体の表面に熱圧することにより、前記シート材を少なくとも前記枠体の表面に接合する工程と、を含むことを特徴とする。 The present specification also discloses a method for manufacturing a heat storage panel as the present invention. The method for manufacturing a heat storage panel according to the present invention is a method for manufacturing a heat storage panel having a latent heat storage material, the method comprising: impregnating a porous substrate with a latent heat storage material to manufacture a panel material; and A step of surrounding the periphery of the panel material with a frame capable of holding a part of the latent heat storage material flowing out from the periphery of the material; a surface of the panel material surrounded by the frame; Arranging a sheet material so as to cover the surface of the frame adjacent to the surface of the frame, and hot-pressing the sheet material to at least the surface of the frame, so that the sheet is at least exposed to the surface of the frame. And bonding to the substrate.
本発明によれば、まず、多孔質基材に潜熱蓄熱材を含浸することにより、パネル材を製造する。次に、パネル材の周縁を枠体で囲い、パネル材の表面とこれに隣接する枠体の表面を覆うように、シート材を配置する。この状態で、シート材を少なくとも枠体の表面に熱圧することにより、シート材と枠体とを接合する。このとき、熱圧による熱により、パネル材の潜熱蓄熱材が溶融することがあっても、溶融した潜熱蓄熱材は枠体により保持される。これにより、パネル材の周縁から潜熱蓄熱材の一部が流出したとしても、蓄熱パネルの外部に流出し難い。 According to the present invention, first, a panel material is manufactured by impregnating a porous substrate with a latent heat storage material. Next, the periphery of the panel material is surrounded by a frame, and the sheet material is arranged so as to cover the surface of the panel material and the surface of the frame adjacent thereto. In this state, the sheet member and the frame member are joined by hot-pressing the sheet member onto at least the surface of the frame member. At this time, even if the latent heat storage material of the panel material may be melted by the heat due to the heat and pressure, the molten latent heat storage material is held by the frame. Thereby, even if a part of the latent heat storage material flows out from the peripheral edge of the panel material, it is hard to flow out of the heat storage panel.
より好ましい態様としては、前記枠体のうち、前記パネル材の前記周縁と少なくとも隣接する部分に、多孔質材を用いる。この態様によれば、パネル材の周縁に枠体の多孔質材が配置されるので、シート材の熱圧時および蓄熱パネルの使用時に、パネル材の周縁から流出した潜熱蓄熱材を、多孔質材に保持することができる。 As a more preferred aspect, a porous material is used in a portion of the frame body at least adjacent to the peripheral edge of the panel material. According to this aspect, since the porous material of the frame is disposed on the peripheral edge of the panel material, the latent heat storage material flowing out from the peripheral edge of the panel material is removed by the porous material when the sheet material is heated and the heat storage panel is used. Can be held in the material.
より好ましい態様としては、前記パネル材を製造する工程の前に、1枚の多孔質板材を刳り貫くことにより、前記多孔質基材と、前記枠体とを製造する。この態様によれば、1枚の多孔質板材から、多孔質基材と枠体とを製造するので、多孔質基材に潜熱蓄熱材を含浸してパネル材を製造した後に、枠体をパネル材に簡単に嵌め込むことができる。 As a more preferred embodiment, the porous substrate and the frame are manufactured by hollowing out one porous plate before the step of manufacturing the panel material. According to this aspect, since the porous base material and the frame are manufactured from one porous plate material, the frame is manufactured by impregnating the porous base material with the latent heat storage material and then manufacturing the panel material. It can be easily fitted into the material.
より好ましい態様としては、前記接合する工程において、前記シート材を前記パネル材の表面にも接合する。この態様によれば、シート材は、枠体の表面ばかりでなくパネル材の表面にも接合されるので、シート材の熱圧時および蓄熱パネルの使用時に、シート材とパネル材との間に隙間が形成され難く、これらの間に潜熱蓄熱材が滞留し難い。 As a more preferred embodiment, in the joining step, the sheet material is also joined to a surface of the panel material. According to this aspect, the sheet material is bonded not only to the surface of the frame but also to the surface of the panel material. It is difficult to form a gap, and it is difficult for the latent heat storage material to stay between them.
本発明によれば、多孔質基材に潜熱蓄熱材が含浸されたパネル材から、潜熱蓄熱材の一部が流出したとしても、これが外部に流出することを抑えることができる。 According to the present invention, even if a part of the latent heat storage material flows out of the panel material in which the latent heat storage material is impregnated in the porous base material, it can be prevented from flowing out to the outside.
以下に、本発明の第1〜第3実施形態に係る蓄熱パネルおよびその製造方法を図1〜7を参照しながら説明する。 Hereinafter, a heat storage panel according to first to third embodiments of the present invention and a method for manufacturing the heat storage panel will be described with reference to FIGS.
〔第1実施形態〕
図1(a)は、本発明の第1実施形態に係る蓄熱パネル1の模式的分解斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A線矢視断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a schematic exploded perspective view of a
1.蓄熱パネル1について
図1(a)および図1(b)に示すように、本実施形態に係る蓄熱パネル1は、床、天井、屋根、内壁、外壁等の建物の部分を構成する建材として単独で又は他の建材と組み合わせて使用することで、この部分に蓄熱性を付与するものである。蓄熱パネル1は、パネル状(ボード状)の形状をしており、図1(a)に示す蓄熱パネル1は、平面視において正方形状であるが、以下に示す構成を備えていれば、平面視において長方形状、円形状、楕円形状、多角形状など、その形状は、特に限定されるものではない。
1. Regarding the
図1(a)に示すように、蓄熱パネル1は、パネル材2と、パネル材2の周縁21に配置される枠体3と、パネル材2と枠体3とを両側から覆う一対のシート材4,4とを備えている。
As shown in FIG. 1A, the
なお、本実施形態では、パネル材2と枠体3の両側に一対のシート材4,4を備えている。しかしながら、蓄熱パネル1を設置する設置面と、枠体3と、蓄熱パネル1が露出する側のシート材4により、パネル材2を封止することができるのであれば、蓄熱パネル1が露出側のみにシート材4を備えてもよい。
In this embodiment, a pair of
本実施形態では、パネル材2は、多孔質基材に潜熱蓄熱材が含浸された板状部材である。多孔質基材の厚さは特に限定されないが、通常は3〜30mmであり、好ましくは5〜20mmである。多孔質基材の全体に潜熱蓄熱材が含浸されることが好ましいが、これには限定されず、多孔質基材のうち表層部分の一部のみに潜熱蓄熱材が含浸されてもよい。
In the present embodiment, the
多孔質基材は、潜熱蓄熱材を含浸し保持することができる微細な空隙を有する材料からなり、潜熱蓄熱材を含浸することができるのであれば、その材料は限定されるものではない。 The porous substrate is made of a material having fine voids capable of impregnating and holding the latent heat storage material, and the material is not limited as long as the material can be impregnated with the latent heat storage material.
多孔質基材の材料としては、たとえば、パーティクルボード(PB)、木質繊維板(MDF・インシュレーションボード・ハードボードなど)などの木質系ボードを挙げることができる。この他にも、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板などの無機質ボード、鉱物質がボード状に成形された鉱物質ボード、グラスウール、カーボンファイバー、または金属繊維等の無機繊維を集積したボードなどを挙げることができる。 Examples of the material of the porous substrate include a wood board such as a particle board (PB) and a wood fiber board (MDF, insulation board, hard board, etc.). In addition, mention may be made of mineral boards such as gypsum board, calcium silicate board, etc., mineral board in which mineral substances are formed into a board shape, board in which inorganic fibers such as glass wool, carbon fiber, or metal fiber are integrated. Can be.
多孔質基材に含浸される潜熱蓄熱材は、例えば、室内の暖房、日光による熱等で固相から液相に相変化する潜熱蓄熱材であり、好ましくは相変化温度18℃〜30℃の範囲にある潜熱蓄熱材である。具体的には、硫酸ナトリウム水和物、塩化カルシウム水和物、パラフィン(たとえばC18H38)、ポリエチレングリコール(分子量500〜1000)、硫酸ナトリウム10水和塩などを挙げることができ、この相変化温度以上において蓄熱することができるものであれば、その材料は特に限定されるものではない。 The latent heat storage material impregnated in the porous substrate is, for example, a latent heat storage material that changes its phase from a solid phase to a liquid phase due to heating of a room, heat by sunlight, or the like, and preferably has a phase change temperature of 18 ° C to 30 ° C. Latent heat storage material within the range. Specific examples include sodium sulfate hydrate, calcium chloride hydrate, paraffin (for example, C 18 H 38 ), polyethylene glycol (molecular weight of 500 to 1,000), sodium sulfate decahydrate, and the like. The material is not particularly limited as long as heat can be stored at the change temperature or higher.
また、この他にも、相変化温度以上でゲル状となる潜熱蓄熱材であってもよい。相変化温度以上で固形状からゲル状となるので、相変化温度以上になったとしても潜熱蓄熱材の形状を容易に保持することができる。このような潜熱蓄熱材としてはたとえば、三菱電線工業(株)製の潜熱蓄熱材MHSRシリーズなどを挙げることができる。 In addition, a latent heat storage material that becomes a gel at or above the phase change temperature may be used. Since the state changes from a solid state to a gel state at the phase change temperature or higher, the shape of the latent heat storage material can be easily maintained even when the phase change temperature or higher. Examples of such a latent heat storage material include a latent heat storage material MHSR series manufactured by Mitsubishi Cable Industries, Ltd.
さらに、例えば、出願人が既に出願した国際公開第2015/174523号に開示されるように、潜熱蓄熱材に所定の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを含んだ蓄熱材組成物が、パネル材2に含浸されていてもよい。水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン/プロピレンブロック共重合体(SEP)、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、及びスチレン−エチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEEPS)からなる群から選択される少なくとも1種(2種以上の混合物であってもよい)等を挙げることができる。
Further, for example, as disclosed in International Publication No. WO2015 / 174523 filed by the applicant, a heat storage material composition containing a predetermined hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer in a latent heat storage material is added to the
図1(a)に示すように、本実施形態では、枠体3は、パネル材2の周縁21を囲うとともに、パネル材2を囲った状態でパネル材2の周縁21から流出する潜熱蓄熱材の一部を保持可能な部材である。具体的には、本実施形態では、枠体3は、多孔質材料からなる多孔質枠体であり、好ましい態様として、多孔質枠体は、上述した多孔質基材と同じ材料からなるが、多孔質基材と異なる材料からなっていてもよい。したがって、枠体3は、パネル材2の周縁21から流出する潜熱蓄熱材の多孔質材料の空隙で保持することができる。
As shown in FIG. 1A, in the present embodiment, the
ここで、本明細書において「枠体が潜熱蓄熱材の一部を保持可能である」とは、溶融した潜熱蓄熱材を枠体3の内部において保持することができる場合、または、溶融した潜熱蓄熱材を枠体3とパネル材2との間の空間で保持することができる場合の双方を意味する。本実施形態および後述する第2実施形態では、上述した前者に相当する一例を開示し、第3実施形態は、上述した後者に相当する一例を開示している。
Here, in the present specification, "the frame can hold a part of the latent heat storage material" means that the molten latent heat storage material can be held inside the
枠体3は、パネル材2と同じ厚さであり、パネル材2を囲った状態で、パネル材2(具体的には多孔質基材)を保持することが可能な貫通孔31が形成されている。本実施形態では、貫通孔31の大きさは、パネル材2の大きさと同じである。これにより、枠体3にパネル材2を嵌合させる(嵌め込む)ことができるとともに、これらを嵌合させた状態で、枠体3とパネル材2との両面を面一にすることができる(図1(b)参照)。
The
シート材4は、枠体3に囲われた状態のパネル材2の表面22と、パネル材2の表面22に隣接する枠体3の表面32とを覆うように、パネル材2の表面22および枠体3の表面32に接合されている。本実施形態では、シート材4は、パネル材2の表面22および枠体3の表面32に接合されているが、シート材4により、枠体3の表面32を接合することにより、枠体3の表面32とシート材4の間から、パネル材2の潜熱蓄熱材が流出しなければ、シート材4は、枠体3の表面32のみに接合されていてもよい。
The
シート材4は無孔質であり、その材料は、潜熱蓄熱材が透過しない素材であれば、特に限定されるものではない。例えば、シート材4の材料として、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)などの熱可塑性樹脂を挙げることができ、これらの材料からなるシート材にアルミニウム箔などの金属製のシートまたはフィルムがさらに積層されていてもよいし、また、上記樹脂材料からなる複数層のシート材に金属製のシートまたはフィルムが介在していてもよい。
The
本実施形態では、シート材4は、パネル材2の表面22および枠体3の表面32に、後述する熱圧により直接的に接合されている。後述する製造方法からも明らかなように、本実施形態に係る蓄熱パネル1では、シート材4の表層の一部の熱可塑性樹脂が、パネル材2の多孔質基材の空隙および枠体3(多孔質枠体)の空隙に含浸されている。これにより、シート材4をパネル材2および枠体3により強固に接合させることができる。また、本実施形態では、シート材4とパネル材2の表面22とが接合されているので、これらの間に隙間がされ難い。したがって、シート材4とパネル材2との間に、溶融した潜熱蓄熱材が滞留することはほとんどない。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、シート材4の材料に熱可塑性樹脂を例示したが、例えば、シート材4が、アルミニウムなどの金属製のシートまたはフィルムからなってもよい。この場合には、シート材4と、パネル材2の表面22および枠体3の表面32の間に、接着用の樹脂が介在される。接着用の樹脂としては、これらの接合を維持し、後述する熱圧後に固化(硬化)するのであれば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のいずれの樹脂であってもよい。
In the present embodiment, a thermoplastic resin is exemplified as the material of the
このようにして、多孔質基材に潜熱蓄熱材が含浸されたパネル材2の周縁21は、枠体3により囲われている。これにより、使用時に潜熱蓄熱材が溶融してその一部が、パネル材2の周縁21から流出したとしても、流出した潜熱蓄熱材を枠体3の多孔質材の空隙内に保持することができる。
Thus, the
また、蓄熱パネル1の両側に位置する、パネル材2の表面22と、これに隣接した枠体3の表面32には、シート材4が覆われているので、パネル材2の表面22からの潜熱蓄熱材の流出を抑えることができる。
In addition, since the
このような結果、蓄熱パネル1の使用時に、パネル材2から潜熱蓄熱材の一部が流出したとしても、これが蓄熱パネル1の外部に流出することを抑えることができる。また、潜熱蓄熱材が継時的に溶融・凝固を繰り返すことにより、その一部の組成が溶出したとしても、これらが蓄熱パネル1の外部に流出することを抑えることができる。
As a result, even if a part of the latent heat storage material flows out of the
さらに、枠体3は多孔質枠体であり、パネル材2の多孔質基材と枠体3(多孔質枠体)とは、同じ材料からなるので、パネル材2と枠体3との熱膨張差は少なく、温度変化によりパネル材2と枠体3との間に隙間が形成され難い。さらに、枠体3も、パネル材2の多孔質基材と同様に潜熱蓄熱材の含浸性が高いため、パネル材2から流出した潜熱蓄熱材を枠体3(多孔質枠体)に保持し易い。
Furthermore, the
2.蓄熱パネル1の製造方法について
以下に、図1に示す蓄熱パネル1の製造方法を図2および図3を参照しながら説明する。図2(a)〜図2(f)は、図1(a)に示す蓄熱パネル1の製造方法の各工程を説明するための模式図である。図3は、図2(e)に示す工程後に、熱圧によりシート材4をパネル材2および枠体3に接合する工程を説明するための模式断面図である。
2. 1. Method for Manufacturing Heat Storage Panel 1 A method for manufacturing the
まず、図2(a)に示すように、1枚の多孔質板材2Aを準備し、カッターなどを用いて多孔質板材2Aを刳り貫くことにより、図2(b)に示すように、多孔質基材2Bと、枠体3とを製造する。枠体3には、貫通孔31が形成される。なお、本実施形態では、好ましい態様として、1枚の多孔質板材2Aから、多孔質基材2Bと、枠体3とを製造したが、これらを個別に製造してもよい。
First, as shown in FIG. 2A, one
図2(b)に示す工程で得られた多孔質基材2Bを、浸漬槽8内の潜熱蓄熱材2Cに浸漬する。潜熱蓄熱材2Cは、浸漬槽8内に溶融した状態で収容されている。これにより、多孔質基材2Bに潜熱蓄熱材2Cが含浸されたパネル材2を製造することができる。本実施形態では、多孔質基材2Bを浸漬槽8に浸漬することにより、潜熱蓄熱材2Cを多孔質基材2Bに含浸したが、潜熱蓄熱材2Cを多孔質基材2Bに含浸することができるのであれば、その方法は特に限定されない。たとえば、多孔質基材2Bを成形型内に配置し、溶融した潜熱蓄熱材を成形型内に流し込むことにより、潜熱蓄熱材2Cを多孔質基材2Bに含浸してもよい。
The
次に、図2(d)に示すように、パネル材2の周縁21を枠体3で囲う。具体的には、枠体3には、パネル材2の多孔質基材2Bの大きさと同じ大きさの貫通孔31が形成されているので、パネル材2を枠体3に形成された貫通孔31に挿入し、パネル材2を枠体3に嵌合させることができる。
Next, as shown in FIG. 2D, the
また、パネル材2の多孔質基材2Bと枠体3とは、1枚の多孔質板材2Aから製造されているので、これらの厚みは略同じであり、パネル材2の表面22と枠体3の表面32とを、これらの両側において略面一にすることができる。これにより、後述するシート材4を接合した(貼り合わせた)としても、平坦な表面を有した蓄熱パネル1を得ることができる。
Since the
次に、図2(e)に示すように、枠体3で囲われた状態のパネル材2の表面22と、パネル材2の表面22に隣接する枠体3の表面32とを覆うように、これらの両側から一対のシート材4,4を配置する。
Next, as shown in FIG. 2 (e), the
次に、図3に示すように、熱圧装置9を用いて、両側のシート材4を、パネル材2の表面22および枠体3の表面32に熱圧することにより、パネル材2および枠体3に接合する。これにより、図2(f)に示す蓄熱パネル1を得ることができる。本実施形態では、この熱圧により、シート材4の熱可塑性樹脂が、パネル材2の多孔質基材および枠体3(多孔質枠体)に含浸される。
Next, as shown in FIG. 3, the
ここで、図3に示すように、熱圧時には、パネル材2の周縁21と隣接する部分に、多孔質材からなる枠体3(多孔質枠体)が存在している。したがって、熱圧による熱により、パネル材2の潜熱蓄熱材が溶融し、パネル材2の周縁21から溶融した潜熱蓄熱材が流出することがあっても、潜熱蓄熱材は、多孔質枠体である枠体3により保持される。これにより、パネル材2の周縁21から潜熱蓄熱材の一部が流出したとしても、製造される蓄熱パネル1の外部に流出し難い。
Here, as shown in FIG. 3, at the time of hot pressing, a frame 3 (porous frame) made of a porous material exists in a portion adjacent to the
上述したように、本実施形態では、シート材4を、パネル材2の表面22および枠体3の表面32にシート材4の表面の樹脂を融着させることにより、これらに接合している。しかしながら、シート材4と、枠体3の表面32との間に、熱可塑性樹脂の接着剤、または未硬化の熱硬化性樹脂の接着剤を配置し、熱圧により、シート材4と枠体3とを接合してもよい。また、本実施形態では、一対のシート材4,4をパネル材2および枠体3に同時に接合したが、各シート材4を個別に接合してもよい。
As described above, in the present embodiment, the
図1では、枠体3が多孔質枠体であったが、パネル材2の周縁21と少なくとも隣接する部分が多孔質材からなれば、上述した蓄熱パネル1および蓄熱パネル1の製造方法で示した潜熱蓄熱材が外部に漏えいすることを抑えることができる。
In FIG. 1, the
したがって、図4に示す蓄熱パネル1であってもよい。図4(a)は、第1実施形態の変形例に係る蓄熱パネル1の模式的分解斜視図であり、(b)は、(a)のB−B線矢視断面図である。
Therefore, the
この変形例では、枠体は、内枠34と外枠35とを備えている。内枠34は、パネル材2の周縁21と隣接する部分であり、多孔質材からなる。外枠35は、内枠34を囲う補強材としての役割を果たし、たとえば無孔質材等からなる。
In this modification, the frame has an
この変形例では、上述した内枠34は、潜熱蓄熱材を保持することができるのであれば、特に、その材質は限定されず、上述した素材等を挙げることができ、パネル材2の多孔質基材と同じ材料であってもよい。外枠35は、広葉樹や針葉樹からなる通常の合板、集成材、クラフト紙、ボール紙、樹脂成型体、樹脂発砲体、または金属中空棒材を枠状態に組み合わせたものなどを挙げることができ、特にその材質は限定されない。
In this modification, the above-described
〔第2実施形態〕
図5(a)は、本発明の第2実施形態に係る蓄熱パネル1の模式的分解斜視図であり、図5(b)は、図5(a)のC−C線矢視断面図である。第2実施形態に係る蓄熱パネル1が、第1実施形態のものと相違する点は、パネル材2と枠体3の構造である。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
[Second embodiment]
FIG. 5A is a schematic exploded perspective view of the
図5(a),(b)に示すように、第2実施形態に係る蓄熱パネル1の枠体3は、枠体3の骨格となる4つの柱状の枠構成材3aを備えている。各枠構成材3aは、第1連結部材56を介して、パネル材2に連結されている。具体的には、各枠構成材3aの側面の中央には、第1凹部36が形成されている。パネル材2には、パネル材2の周縁21に枠体3を囲った状態で、第1凹部36に対向する位置に、第2凹部26が形成されている。第1連結部材56は、第1凹部36および第2凹部26に嵌合している。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
さらに、枠構成材3a同士は、第2連結部材57を介して、相互に連結されている。具体的には、枠構成材3aの両端に第3凹部37が形成されており、パネル材2の周縁21に枠体3を囲った状態で、枠構成材3a同士の第3凹部37が、1つの凹部を形成する。
第2連結部材57は、第3凹部37同士に嵌合している。
Further, the
The second connecting
本実施形態に係る蓄熱パネル1の製造方法を以下に簡単に説明する。図6(a),(b)は、図5(a)に示すパネル材2に枠体3を取り付ける工程を説明するための模式的斜視図である。
A method for manufacturing the
まず、第2凹部26が形成された多孔質基材を準備し、第1実施形態と同様の方法で、多孔質基材に潜熱蓄熱材を含浸し、パネル材2を製造する。次に、図6(a)に示すように、4つの枠構成材3aを準備し、各枠構成材3aの第1凹部36と、パネル材2の第2凹部26とに、第1連結部材56を嵌合させ、各枠構成材3aをパネル材2に連結する。次に、図6(b)に示すように、隣接する枠構成材3aの第3凹部37に、第2連結部材57を嵌合させ、枠構成材3a,3a同士を連結する。
First, a porous base material on which the second
その後、第1実施形態と同様に、シート材4を、パネル材2の表面22および枠体3の表面32に配置し、熱圧により、シート材4をパネル材2の表面22および枠体3の表面32に接合する。
Thereafter, similarly to the first embodiment, the
第2実施形態では、第1連結部材56および第2連結部材57を用いて、いわゆる「雇いざねはぎ」により、パネル材2と枠構成材3aの連結、枠構成材3a同士の連結を行った。しかしながら、すり合わせはぎ(芋はぎ、平はぎ)、相欠きはぎ、本ざねはぎ、蟻ざねはぎ、相互はぎ、傾斜はぎ、だぼはぎ、木ねじはぎ、蟻くさびはぎ、または、端ばめはぎ等のきばばき(巾つぎ)で、これらの連結を行ってもよく、接着剤またはステープルなどでこれらの連結を行ってもよい。
In the second embodiment, the
〔第3実施形態〕
図7(a)は、本発明の第3実施形態に係る蓄熱パネル1の模式的断面図であり、図7(b)は、図7(a)に示す蓄熱パネル1の製造方法の工程の一部を説明するための模式的断面図であり、熱圧によりシート材4をパネル材2および枠体3に接合する工程を説明するための図である。
[Third embodiment]
FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of the
第3実施形態に係る蓄熱パネル1が、第1実施形態のものと相違する点は、枠体3が無孔質材料等、潜熱蓄熱材が含浸しない材料または含浸し難い材料からなり、枠体3でパネル材2を囲った状態で、パネル材2の周縁21から流出する潜熱蓄熱材の一部を保持可能な保持空間39を設けた点である。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
The
本実施形態では、パネル材2の周縁21に枠体3を囲った状態で、パネル材2と枠体3との間に、保持空間39が形成されている。保持空間39は、パネル材2の表面22および枠体3の表面32に覆うようにシート材4をパネル材2および枠体3に接合することにより、閉空間が形成されている。枠体3は、パネル材2の多孔質基材よりも、潜熱蓄熱材の含浸性が低い材料からなり、例えば、第2実施形態で示した外枠35の材料で例示した材料であってもよい。
In the present embodiment, a holding
このような保持空間39を設けることにより、パネル材2に含浸された潜熱蓄熱材がパネル材2の周縁21から流出したとしても、これが保持空間39で保持されるので、蓄熱パネル1の外部に潜熱蓄熱材が流出することを防止することができる。
By providing such a holding
本実施形態に係る蓄熱パネル1の製造方法では、上述した枠体3を別途準備し、パネル材2の周縁21を枠体3で囲い、その後、第1実施形態で示した工程と同様の工程で、蓄熱パネル1を製造する。
In the method for manufacturing the
本実施形態では、図7(b)に示すように、熱圧によりシート材4をパネル材2および枠体3に接合する際に、パネル材2と枠体3との間には、保持空間39が形成されている。保持空間39により、熱圧時にパネル材2の潜熱蓄熱材が溶融し、パネル材2の周縁21から溶融した潜熱蓄熱材が流出することがあっても、潜熱蓄熱材は保持される。このような結果、パネル材2の周縁21から潜熱蓄熱材の一部が流出したとしても、製造された蓄熱パネル1の外部に流出し難い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7B, when the
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various designs may be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. Changes can be made.
本実施形態では、枠体の一方または他方の表面の大きさと同じシート材を準備し、シート材を枠体に接合したが、例えば、枠体の貫通孔の開口よりも大きいシート材を準備し、開口部の周りに沿ってシート材を枠体に接合すれば、シート材の大きさは、実施形態のシート材の大きさよりも小さくてもよい。 In the present embodiment, a sheet material having the same size as one or the other surface of the frame is prepared, and the sheet material is joined to the frame. For example, a sheet material larger than the opening of the through hole of the frame is prepared. If the sheet material is joined to the frame along the periphery of the opening, the size of the sheet material may be smaller than the size of the sheet material in the embodiment.
1:蓄熱パネル、2:パネル材、2A:多孔質板材、2B:多孔質基材、2C:潜熱蓄熱材、3枠体、3a:枠構成材、4:シート材、31:貫通孔 1: heat storage panel, 2: panel material, 2A: porous plate material, 2B: porous base material, 2C: latent heat storage material, 3 frames, 3a: frame component material, 4: sheet material, 31: through hole
Claims (4)
多孔質基材に潜熱蓄熱材が含浸されたパネル材と、
前記パネル材の周縁を囲うとともに、前記パネル材を囲った状態で前記パネル材の周縁から流出する前記潜熱蓄熱材の一部を保持可能な枠体と、
前記枠体に囲われた状態の前記パネル材の表面と、前記パネル材の表面に隣接する前記枠体の表面とを覆うように、少なくとも前記枠体の表面に接合されたシート材と、を備え、
前記枠体は、多孔質枠体であり、前記多孔質基材と、前記多孔質枠体とは、同じ材料からなることを特徴とする蓄熱パネル。 A heat storage panel having a latent heat storage material,
A panel material in which a latent heat storage material is impregnated in a porous base material,
A frame that surrounds the periphery of the panel material and can hold a part of the latent heat storage material flowing out from the periphery of the panel material while surrounding the panel material,
A sheet material bonded to at least the surface of the frame, so as to cover the surface of the panel material in a state surrounded by the frame and the surface of the frame adjacent to the surface of the panel material. Prepared ,
The heat storage panel , wherein the frame is a porous frame, and the porous substrate and the porous frame are made of the same material .
多孔質基材に潜熱蓄熱材を含浸することにより、パネル材を製造する工程と、
前記パネル材の周縁から流出する前記潜熱蓄熱材の一部を保持可能な枠体で、前記パネル材の周縁を囲う工程と、
前記枠体で囲われた状態の前記パネル材の表面と、前記パネル材の表面に隣接する前記枠体の表面とを覆うように、シート材を配置する工程と、
前記シート材を少なくとも前記枠体の表面に熱圧することにより、前記シート材を少なくとも前記枠体の表面に接合する工程と、を含み、
前記パネル材を製造する工程の前に、1枚の多孔質板材を刳り貫くことにより、前記多孔質基材と、前記枠体とを製造することを特徴とする蓄熱パネルの製造方法。 A method for manufacturing a heat storage panel having a latent heat storage material,
A step of manufacturing a panel material by impregnating a porous substrate with a latent heat storage material,
A step of surrounding the periphery of the panel material with a frame capable of holding a part of the latent heat storage material flowing out from the periphery of the panel material,
A step of arranging a sheet material so as to cover the surface of the panel material in a state surrounded by the frame and the surface of the frame adjacent to the surface of the panel material,
Bonding the sheet material to at least the surface of the frame by hot-pressing the sheet material to at least the surface of the frame ,
A method for manufacturing a heat storage panel , wherein the porous base material and the frame are manufactured by hollowing out one porous plate material before the step of manufacturing the panel material .
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